一种能快速固化的陶瓷颗粒耐磨涂层材料的制作方法

文档序号:11721683阅读:466来源:国知局
本发明涉及一种耐磨涂层,具体地说,涉及一种能快速固化的陶瓷颗粒耐磨涂层材料,属于环氧体系复合材料
技术领域

背景技术
:环氧树脂体系耐磨复合材料涂层由于它具有良好的耐冲蚀磨损性能,操作工艺简单,性价比高等特点,广泛地应用于如泥浆泵、输送弯管、泵壳体等磨损工况下的工件,实现机械零部件维修或保护,重建和修理设备高磨损部位。包哈森等在其专利(发明名称:环氧树脂耐磨胶粘涂层和制备方法;专利号:cn20110151662)中提出,通过自制的改性环氧树脂作为增韧剂来增韧改性,提高对基材的附着力,同时添加陶瓷颗粒使其以最密集方式排列,提高涂层的强度和耐磨性。乌区苏焕在其专利(发明名称:抗冲击耐磨胶粘涂层及其制备方法;申请号:201210256012.1)中以双酚和双酚环氧树脂为胶粘基体,以芳纶浆粕为增韧剂,同时添加不同粒径的碳化硅和氧化铝颗粒,提高胶层的强度和耐磨性。高州在其专利(发明名称:一种易操作高强耐磨涂层及其制备方法;申请号:201510707783.1)中提供了一种易操作高强耐磨涂层内聚强度高、抗冲击强度高、耐磨性好,且触变性极佳,混合调胶时阻力小,可立面、顶面涂覆后保持胶层不滑落,有效地解决了夏季气温高导致胶体粘度小、易滑落的难题。但是这些专利中制备的耐磨涂层主要以聚酞胺、脂环族胺、脂肪族胺等固化剂复配,使用时属于常规固化产品,固化时间较长,可用于常规耐磨保护,但无法适用于在设备紧急停车情况下的紧急维修和保护。技术实现要素:为了克服现有技术中的缺陷,本发明提供了一种能快速固化的大陶瓷颗粒耐磨涂层材料,以环氧树脂为基料,聚硫醇为固化剂,陶瓷氧化铝颗粒和碳化硅为填料,采用机械共混技术制备而成。为了实现本发明的目的,本发明的技术方案如下:本发明提供了一种能快速固化的陶瓷颗粒耐磨涂层材料,所述陶瓷颗粒耐磨涂层材料由a、b两组份组成,各组份的组分组成如下,按重量计,a组份由双酚a型环氧树脂10-20份、双酚f型环氧树脂7-15份、硅烷偶联剂0.2-1份,反应型稀释剂1-3份、碳化硅颗粒5-15份、氧化铝颗粒60-80份、亲水性气相白炭黑2-5份、木质纤维素4-10份和钛白粉1-3份组成,b组份由聚硫醇固化剂30-36份、固化促进剂1.5-3份、硅烷偶联剂0.2-1份、碳化硅颗粒5-15份、氧化铝颗粒60-80份、亲水性气相白炭黑2-5份、木质纤维素4-10份和钛白粉1-3份组成。在本发明的一优选实施例中,所述a组份与b组份按重量比1:0.9-1:1.1混合使用,优选地,所述a组份和b组份按重量比1:1混合使用。在本发明的一优选实施例中,所述聚硫醇固化剂粘度为在25℃,10000-16000cps,巯基值为3.0-5.0meg/g,ph值3.0-5.0,凝胶时间为在25℃,4.5-6.5min。在本发明的一优选实施例中,所述a组份中的硅烷偶联剂为2-(3,4-环氧环己烷基)乙基三甲氧基硅烷、3-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷或3-(2,3-环氧丙氧)丙基三乙氧基硅烷中的一种或几种。在本发明的一优选实施例中,所述b组份中的硅烷偶联剂为3-氨丙基三乙氧基硅烷、3-氨丙基三甲氧基硅烷、n-(2-氨乙基)-3-氨丙基三甲氧基硅烷或n-(2-氨乙基)-3-氨丙基三乙氧基硅烷中的一种或几种。在本发明的一优选实施例中,所述反应型稀释剂为乙二醇二缩水甘油醚、新戊二醇二缩水甘油醚中的一种或其组合(两者以任意比例混合)。在本发明的一优选实施例中,所述碳化硅颗粒粒径为50-150目。在本发明的一优选实施例中,所述氧化铝颗粒粒径为0.5-2mm。在本发明的一优选实施例中,所述固化促进剂为dmp30。在本发明的一优选实施例中,所述木质纤维素长度为1-2mm。上述双酚a型环氧树脂为e51型环氧树脂、e44型环氧树脂或e44型与e51型混合环氧树脂(以任意比例混合),环氧当量为185-210,双酚f型环氧树脂的环氧当量为160-180。在设备紧急停车后,将上述a组份和b组份充分混合均匀后,在4min以内涂抹于设备工件表面,固化1h后设备即可投入使用。本发明的陶瓷颗粒耐磨涂层材料具有优异的耐磨性能和对金属表面粘结力高,能快速固化,5分钟初固,1小时完全固化,主要用于机械零部件紧急停车维修或快速保护,重建和修理设备高磨损部位,适用于管道输送弯管和转接接头、槽衬里和漏斗、风扇叶片和外壳、泵壳体、吸尘器和排风扇等紧急维修或快速保护。具体实施方式下面通过实施例进一步描述本发明的技术方案。下述所有实施例中采用的聚硫醇固化剂粘度为10000-16000cps(25℃),巯基值为3.0-5.0meg/g,ph值3.0-5.0,凝胶时间4.5-6.5min(25℃)。实施例1(1)陶瓷颗粒耐磨涂层材料的组成陶瓷颗粒耐磨涂层材料由a组份和b组份组成,其中a组份由以下重量份的组分组成:e51型环氧树脂(环氧当量为185-210)20份,双酚f型环氧树脂(环氧当量为160-180)7份,2-(3,4-环氧环己烷基)乙基三甲氧基硅烷0.2份,新戊二醇二缩水甘油醚2.3份,碳化硅颗粒(150目)10份,氧化铝颗粒(粒径为2mm)60份,亲水性气相白炭黑2份,木质纤维素(长度为1.5mm)5份,钛白粉1.2份。b组份由以下重量份的组分组成:聚硫醇固化剂30份,dmp301.5份,3-氨丙基三乙氧基硅烷0.3份,碳化硅颗粒(150目)10份,氧化铝颗粒(粒径为2mm)60份,亲水性气相白炭黑2份,木质纤维素(长度为1.5mm)5份,钛白粉1.2份。(2)陶瓷颗粒耐磨涂层材料的使用在设备紧急停车后将步骤(1)中的a组份和b组份(重量比1:1)充分混合均匀后,在4min以内涂抹于设备工件表面,固化1h后设备即可投入使用。实施例2(1)陶瓷颗粒耐磨涂层材料的组成陶瓷颗粒耐磨涂层材料由a组份和b组份组成,其中a组份由以下重量份的组分组成:e44型环氧树脂,环氧当量为185-210)18份,双酚f型环氧树脂(环氧当量为160-180)11份,3-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷0.7份,新戊二醇二缩水甘油醚2.6份,碳化硅颗粒(150目)8份,氧化铝颗粒(粒径为1mm)65份,亲水性气相白炭黑3份,木质纤维素(长度为1mm)8份,钛白粉2份。b组份由以下重量份的组分组成:聚硫醇固化剂32份,dmp301.7份,3-氨丙基三乙氧基硅烷0.6份,碳化硅颗粒(150目)8份,氧化铝颗粒(粒径为1mm)65份,亲水性气相白炭黑3份,木质纤维素(长度为1mm)8份,钛白粉2份。(2)陶瓷颗粒耐磨涂层材料的使用在设备紧急停车后将步骤(1)中的a组份和b组份(重量比1:1)充分混合均匀后,在4min以内涂抹于设备工件表面,固化1h后设备即可投入使用。实施例3(1)陶瓷颗粒耐磨涂层材料的组成陶瓷颗粒耐磨涂层材料由a组份和b组份组成,其中a组份由以下重量份的组分组成:双酚a型环氧树脂(e44型与e51型混合环氧树脂,其中e44型环氧树脂与e51型混合环氧树脂的重量比为1:2,环氧当量为185-210)20份,双酚f型环氧树脂(环氧当量为160-180)10份,2-(3,4-环氧环己烷基)乙基三甲氧基硅烷0.2份,新戊二醇二缩水甘油醚3份,碳化硅颗粒(粒径为150目)11份,氧化铝颗粒(粒径为1mm)60份,亲水性气相白炭黑2份,木质纤维素(长度为2mm)5份,钛白粉1.2份。b组份由以下重量份的组分组成:聚硫醇固化剂34份,dmp301.5份,n-(2-氨乙基)-3-氨丙基三乙氧基硅烷0.3份,碳化硅颗粒(150目)11份,氧化铝颗粒(粒径为0.5mm)60份,亲水性气相白炭黑2份,木质纤维素(长度为1mm)5份,钛白粉1.2份。(2)陶瓷颗粒耐磨涂层材料的使用在设备紧急停车后将步骤(1)中的a组份和b组份(重量比1:1)充分混合均匀后,在4min以内涂抹于设备工件表面,固化1h后设备即可投入使用。实施例4(1)陶瓷颗粒耐磨涂层材料的组成陶瓷颗粒耐磨涂层材料由a组份和b组份组成,其中a组份由以下重量份的组分组成:e44型环氧树脂(环氧当量为185-210),17份,双酚f型环氧树脂(环氧当量为160-180)13份,2-(3,4-环氧环己烷基)乙基三甲氧基硅烷0.5份,乙二醇二缩水甘油醚2.3份,碳化硅颗粒(150目)10份,氧化铝颗粒(粒径为1mm)60份,亲水性气相白炭黑3份,木质纤维素(长度为1mm)5.5份,钛白粉1.5份。b组份由以下重量份的组分组成:聚硫醇固化剂32份,固化促进剂1.5份,3-氨丙基三乙氧基硅烷0.3份,碳化硅颗粒(150目)10份,氧化铝颗粒(粒径为1mm)60份,亲水性气相白炭黑3份,木质纤维素(长度为1mm)5.5份,钛白粉1.5份。(2)陶瓷颗粒耐磨涂层材料的使用在设备紧急停车后将步骤(1)中的a组份和b组份(重量比1:1)充分混合均匀后,在4min以内涂抹于设备工件表面,固化1h后设备即可投入使用。实施例1-4中制得的陶瓷颗粒耐磨涂层材料的性能数据见表1。表1实施例1实施例2实施例3实施例4凝胶时间/min4.5565剪切强度/mpa23.82526.124.3抗压强度/mpa105102102100硬度(邵d)88908789抗喷砂冲击试验(g)0.6780.7100.6850.701附注:抗喷砂冲击试验是参照标准astmd658-81(86),制作20cm×20cm×20cm样块,磨料选取150目碳化硅颗粒,每分钟喷出50g,冲击一分钟,计算样块的质量损失。本领域技术人员可以根据本发明公开的内容和所掌握的本领域技术对本
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